一种PSA吸附床分子筛回收装置的制作方法

一种psa吸附床分子筛回收装置
技术领域
1.本实用新型涉及一种空分设备装置，尤其是涉及一种psa吸附床分子筛回收装置。


背景技术：

2.现代工业中，为了得到高品质、低成本的氧气和氮气，变压吸附得到了广泛的应用，变压吸附系统采用两塔或两塔以上的吸附床轮流切换工作，吸附材料采用分子筛，一般的吸附系统中，进气管和出气管直接与分子筛接触，由于吸附床吸附和再生交替进行，使吸附床的压力不断变化，容易造成吸附床的松动引起分子筛颗粒的过度摩擦粉化形成微量空隙，同时，粉化的分子筛会不断沉积在吸附床的底部，从而堵塞进气管，从而导致气体无法正常进入吸附床，另外，由于空隙分布的不均匀，气流容易集中吹向空隙较大处，从而造成分子筛的局部过载，吸附能力降低，而空隙较小处气流较小，使分子筛的利用率较低。
3.例如中国专利号为cn92236007.3的、名称为分体式吸附罐的实用新型专利，吸附罐由上封头、罐体和下封头组成，上、下封头与罐体采用法兰盘连接，在上、下封头颈处各放置一块双层分流板，在下封头与罐体交接处也安放一块以层分流板，实现三级分流，该实用新型的进气气流不直接吹向滤层，设有三级分流装置，过滤效果较好，但长时间使用下，分子筛容易粉化导致堵塞进气管，并且分子筛粉化后产生的空隙也会导致气流分布不均匀，从而造成分子筛局部过载，降低分子筛利用率。


技术实现要素：

4.本实用新型是为了克服现有技术中，吸附床内的分子筛容易粉化，导致堵塞进气管道，并且产生空隙，影响分子筛利用率的问题，提供一种psa吸附床分子筛回收装置，可以避免粉化的分子筛对吸附床的影响，并且减少在吸附床内产生的不均匀空隙。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.本实用新型，一种psa吸附床分子筛回收装置，包括筒体、设在筒体两端并分别与筒体两端端口焊接的进气封头和出气封头，筒体内设有吸附床，所述吸附床内填充有分子筛，所述的进气封头上设有进气管，所述出气封头上设有出气装置，所述出气装置包括夹套管和补偿压紧装置，所述夹套管的一部分设在筒体内，所述补偿压紧装置与设在筒体外的夹套管连接，所述进气封头与筒体之间设有进气膜片，所述出气封头与筒体之间设有出气网格，所述筒体内设有竖直方向的主振动杆，所述主振动杆安装在振动电机上，所述筒体内底部设有粉料回收通道，所述进气膜片的形状为漏斗形，所述粉料回收通道与所述进气膜片的底部连通。
7.气体在从进气管进入筒体后，向上经过吸附床，长时间使用后，部分分子筛会发生一定程度的粉化，在所述振动杆的振动作用下，粉化的分子筛会掉落到所述进气膜片上，由于进气膜片的形状为漏斗形，粉化的分子筛在抖动中向下运动到粉料回收通道中，从而避免粉料堆积堵住进气膜片，同时，由于振动杆的振动作用，在分子筛之间产生空隙会趋向均匀，避免气流的不均匀流动，而一段时间后，由于分子筛不断被磨损消耗，吸附床内分子筛
的量会逐渐减少，而所述补偿压紧装置可以补充位于吸附床内的分子筛，从而避免吸附不充分。
8.作为优选，所述吸附床内设有若干个与所述主振动杆接触的水平方向的副振动杆，吸附床内还设有若干个限位杆，所述限位杆上设有限位孔，所述副振动杆的两端安装在所述限位孔内，所述限位孔的内径大于所述副振动杆的外径，所述限位孔中安装有弹性圈；所述副振动杆可以增加振动杆与分子筛的接触面积，从而提高振动效率，所述限位杆和限位孔对副振动杆起到支撑作用，使副振动杆在固定的位置进行有限的振动，而所述弹性圈可以减少副振动杆与限位杆之间的冲击。
9.作为优选，所述若干个副振动杆在竖直方向上间隔设置，并且副振动杆在水平面上的投影呈以主振动杆为中心的放射状；通过在竖直上间隔设置，可以保证吸附床内不同高度位置都可以受到较强的振动；另外，由于筒体内空间有限，无法设置多个振动电机，而单个振动电机的功率有限，无法带动较多数量的副振动杆振动，而通过副振动杆放射状的分布，可以使振动的效率提高。
10.作为优选，所述夹套管设在出气封头的中央，所述夹套管包括同轴等高的外管和内管，所述外管与内管之间的间隙形成出气通道，所述内管与吸附床相通，设在筒体外的夹套管端口处设有法兰，法兰上连接有相应配套的法兰盖；通过所述外管和内管可以将出气通道与分子筛的入口分离，从而保证在设备工作时，分子筛被封闭在设备中，避免受到污染。
11.作为优选，所述补偿压紧装置包括压紧气缸、气缸顶杆和活塞，所述的压紧气缸设在法兰盖的中央，所述活塞设在内管中，活塞平面与内管轴线垂直，活塞外沿与内管管径相吻合，所述法兰盖上设有顶杆孔，所述气缸顶杆穿过法兰盖上的所述顶杆孔与活塞连接，活塞上设有气压平衡孔，与吸附床相通的一段内管与活塞底面形成吸附剂补偿腔；当吸附床内的分子筛之间产生较多空隙时，所述活塞可以将吸附剂补偿腔内的分子筛补充到吸附床中，并且将吸附床内的分子筛压紧，从而减少空隙的量，并且保证吸附的充分进行。
12.作为优选，所述压紧气缸上还设有预报警开关和极限报警开关；所述预报警开关和极限报警开关的设置，使用户能及时了解补偿腔内的分子筛状况，提前作好添加工作和停机准备。
13.作为优选，所述进气膜片的下方设有干燥层，所述干燥层内填充有球形干燥剂；球形干燥剂可以去除气体中的水分，减轻了吸附剂的负荷，延长了吸附剂的使用寿命，提高了成品气的纯度。
14.因此，本实用新型具有如下有益效果：（1）可以通过振动杆，将粉化的分子筛抖落到粉料回收通道中，并对吸附床内的分子筛进行实时补充；避免粉化的分子筛对吸附床的影响，并且减少在吸附床内产生的不均匀空隙；（2）可以对粉化的分子筛进行再次烧结，从而循环利用分子筛。
附图说明
15.图1是本实用新型一种剖视结构示意图。
16.图2是本实用新型的筒体内的一种俯视结构示意图。
17.图中：1、筒体2、进气封头3、出气封头4、进气管5、外管6、内管7、出气通道
8、端口法兰9、法兰盖10、排气孔11、出气管12、压紧气缸13、气缸顶杆14、活塞15、吸附剂补偿腔16、预报警开关17、极限报警开关18、卸料口19、初期网格20、进气膜片21、干燥层22、主振动杆23、振动电机24、粉料回收通道25、隔离网26、副振动杆27、限位杆28、弹性圈29、烧结腔30、旋转叶片31、进风口32、出料口33、加热网34、吸附床。
具体实施方式
18.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
19.如图1、2所示的实施例中，一种psa吸附床分子筛回收装置，包括筒体1、分别与筒体两端端口焊接的进气封头2和出气封头3，进气封头和出气封头均为椭圆封头，进气封头上焊接有进气管4，出气封头上安装有出气装置，包括夹套管和补偿压紧装置，所述夹套管设在出气封头的中央，所述夹套管包括同轴等高的外管5和内管6，所述外管与内管之间的间隙形成出气通道7，所述筒体内设有吸附床34，所述内管与吸附床相通，设在筒体外的夹套管端口处设有端口法兰8，外管与内管的端口之间设有环形封盖，法兰上连接有相应配套的法兰盖9；法兰盖上开有顶杆孔，设置在筒体内的外管管壁上开有四个排气孔10，排气孔周向均匀分布，设置在筒体外的外管上设计有出气管11，出气管垂直于外管的轴线并与外管焊接，出气管的端口处焊接有法兰，排气孔的面积总和大于出气管的截面面积，补偿压紧装置包括压紧气缸12、气缸顶杆13和活塞14，压紧气缸设置在法兰盖的中央，活塞放置在内管中，活塞平面与内管轴线垂直，活塞外沿与内管管径相吻合，气缸顶杆穿过法兰盖上的顶杆孔与活塞连接，活塞上开有气压平衡孔，与吸附床相通的一段内管与活塞底面形成吸附剂补偿腔15，补偿腔内充满分子筛，压紧气缸上还安装有预报警开关16和极限报警开关17，筒体上还设计有卸料口18，所述出气封头与筒体之间设有出气网格19，出气网格分别包括孔板、金属网和椰垫，孔板上开有多个均匀分布的圆孔，金属网贴合在孔板的表面，金属网朝向吸附层的一侧，金属网的网孔小于分子筛的粒径，椰垫铺设在金属网的表面上，所述进气封头与筒体之间设有进气膜片20，所述进气膜片只能有气体通过，粉化的分子筛无法通过，所述进气膜片的下方还设置有干燥层21；所述筒体内设有竖直方向的主振动杆22，所述主振动杆安装在振动电机23上，所述筒体内底部设有粉料回收通道24，所述进气膜片的形状为漏斗形，所述粉料回收通道与所述进气膜片的底部连通，分料回收通道与吸附床之间设有隔离网25，成块的分子筛无法通过所述隔离网，而粉化的分子筛可以通过隔离网，所述吸附床内设有若干个与所述主振动杆接触的水平方向的副振动杆26，吸附床内还设有五个以主振动杆为中心周向均布限位杆27，所述限位杆上设有限位孔，所述副振动杆的两端安装在所述限位孔内，所述限位孔的内径大于所述副振动杆的外径，所述限位孔中安装有弹性圈28，所述五个副振动杆在竖直方向上间隔设置，并且副振动杆在水平面上的投影呈以主振动杆为中心的放射状，相邻副振动杆之间的夹角为36
°
；所述粉料回收通道的下方连接有烧结腔29，所述烧结腔内设有旋转叶片30，所述烧结腔的两侧分别设有进风口31和出料口32，所述进风口与所述进气管连通，所述进风口与烧结腔的连接处设有加热网33。
20.在使用过程中，气体从进气管进入进气封头中，进气封头中的气体经过干燥层干燥后，再通过进气膜片进入吸附床，气体与吸附床内分子筛充分接触后再从出气网格离开吸附床；在吸附过程中，所述振动电机带动主振动杆振动，所述主振动杆再将振动传导给副振动杆，从而对吸附床内的分子筛进行充分振动，从而使吸附床内的分子筛之间的空隙更
加均匀；同时，由于气体冲击而形成的粉化分子筛会在振动作用下向下掉落到粉料回收通道中，从而使吸附床内分子筛的量减少，此时，所述压紧气缸会带动活塞将吸附剂补偿腔内的分子筛补充到吸附床中，并压紧分子筛，以减少分子筛之间的间隙；而进入粉料回收通道的粉化分子筛会向下运动到所述烧结腔中，从进气管通入的气体有一部分经过加热网的加热在烧结腔中产生热风，从而将粉化的分子筛烧结成块，从而实现分子筛的循环使用，而烧结腔中的气流会通过所述粉料回收通道向上运动到吸附床内进行吸附。